Solar Array-ÜberraschungenWie Sie vielleicht schon gehört haben, hat SAS eine Leistung von 1 Megawatt Solarpark in Betrieb .
Natürlich wollte ich sehen, welche Daten verfügbar waren, und es stellt sich heraus, dass die Leistungsabgabe alle 15 Minuten aufgezeichnet wird, sogar in der Nacht (wer weiß? oder von einem vorübergehenden Kometen). Die Ausgabe wird separat für zwei Hälften der Farm mit dem Namen Array A und Array B gemessen. Die Arrays sowie die Schafe, die das Gras in der Solarfarm halten, können Sie dem Foto unten entnehmen.
Hier ist ein Diagramm beider Arrays für die wenigen Sonnentage im April, die wir hier in Cary, North Carolina, hatten. Ich habe den Datenfilter verwendet, um nur die sonnigen Tage einzuschließen, und die Achsen so geändert, dass nur die Tageslichtstunden angezeigt werden.
Die Ebenheit der Leistungskurve ist ein Beweis für die sonnenverfolgende Drehung der Paneele. Sie liegen auf einer horizontalen Achse, die von Norden nach Süden verläuft, und können sich daher nach Osten oder Westen drehen.
Zwei interessante Features zeichnen sich aus:
Gegen Mittag gibt es ein Bad in den Ausgängen.
Array A liegt Array M am frühen Morgen hinterher.
Ich glaube, ich weiß, warum diese Dinge passieren. Aber was denkst du sind die Gründe dafür?
Wenn Sie die Daten des Solarparks ab April abrufen möchten, stehen diese im Internet zur Verfügung JMP-Dateiaustausch (Scrollen Sie bis zum Ende der Seite, um die Solar Farm-Datei zu finden).
SAS Solar Farm Foto ist von Dave Horne .
GM hat geschrieben: Obwohl es viele verschiedene Faktoren gibt, die ... GM schrieb:
Obwohl es viele verschiedene Faktoren gibt, die die Produktion eines Solarstandortes beeinflussen können, gibt es einen rein geometrischen Grund, den Einbruch an klaren Wintertagen mittags zu erklären. Das sind die Fakten:
1. Der Einfallswinkel ist am Mittag maximal und daher
2 Die effektive Fläche, in der Sonnenstrahlen gesammelt werden, ist etwa um 10 Uhr größer als um 12 Uhr
Dies geschieht für jeden Tag des Jahres bei einer Breite von 35 Grad. Jedoch:
3. Der Einfallswinkel (oder sinnvollerweise sein Cosinus - in umgekehrter Richtung) ist im Winter (etwa 60 Grad) größer als im Sommer (etwa 14 Grad).
Das bedeutet, dass:
4 Der Effekt ist an klaren Wintertagen deutlicher und an klaren Sommertagen praktisch vernachlässigbar
So kann das oben zusammengefasst werden als:
5 Es gibt einen Effekt, der dazu neigt, die Produktion am Mittag nach unten zu drücken
6 Der "Push-Down" -Effekt ist an klaren Wintertagen deutlicher sichtbar
Auf der anderen Seite:
7. Die Strahlung an klaren Tagen ist mittags größer als etwa um 10 Uhr.
Das bedeutet, dass:
8 Es gibt einen Effekt, der dazu neigt, die Produktion an klaren Tagen um die Mittagszeit hochzuziehen
Diese Analyse zeigt, dass es um die Mittagszeit zwei "Effekte" gibt, die die Produktionskurve in entgegengesetzte Richtungen ziehen (nach oben ziehen oder nach unten drücken). Durch die Interaktion beider Effekte wird die Form der Kurve definiert. Für Wintertage kann auf normalisierten Strahlungskurven gezeigt werden, dass der "Push-down-Effekt" gegenüber dem "Pull-up" -Effekt (aufgrund von 3.) gewinnt.
Solar Panel Output versus Temperature - JMP Blog schrieb: [... Solar Panel Output versus Temperature - JMP-Blog schrieb:
[...] dennoch sind die Wechselwirkungen komplex und nicht alle linear. Ein Problem, das in den Kommentaren zu meinem ursprünglichen Beitrag aufkam, war der Einfluss der Umgebungstemperatur auf die Ausgangsleistung. Anstatt zu versuchen, eine genaue [...]
Solar Array-Daten, Januar bis August - JMP Blog schrieb ... Solar Array-Daten, Januar bis August - JMP-Blog schrieb:
[...] mein Solar Array Surprises post über den SAS-Solarpark, eine der Überraschungen war ein Mittagseinbruch in der Leistung, für den [...]
Anli hat geschrieben: Ich gehe davon aus, dass Array A nach B läuft, weil es auf t ... Anli schrieb:
Ich gehe davon aus, dass Array A hinter B liegt, weil es an der Ostseite schließt und am Morgen Schatten vorhanden sein muss.
Der Mittagssaison ist überraschend. Meine Vermutung ist, dass, da es nur eine Achse (NS) gibt, der Winkel der Arrays zum Boden für die Morgen- und Abendstunden optimiert ist, dh sie ist zu steil und die Sonne an ihrem höchsten Punkt benachteiligt. Die Daten für Mitte Juni sollten stärker ausgeprägt sein.
Douglas M Okamoto hat geschrieben: Differenzierende Ausgangsdaten ... Douglas M Okamoto schrieb:
Die Differenzierung der Ausgangsdaten durch Subtraktion von Array A von Array B zeigt eine Spitze von bis zu 100 Kilowatt, da an sonnigen Tagen morgens die Sonne aufgeht. Es gibt jedoch einen Schlag von 10 bis 20 Kilowatt, da die Sonne gegen sechs Uhr abends untergeht.
Wenn die Sonnenkollektoren in Array B auf der Ostseite der Farm ausgerichtet sind, erklärt ihre Exposition gegenüber der aufgehenden Sonne vor denen in Array A die frühzeitige Verzögerung der Leistungsabgabe am Morgen. Die Ost-West-Ausrichtung erklärt die Verzögerung am Abend nicht.
In Bezug auf die Mittagsverkürzung der Leistungsabgabe für beide Arrays stimme ich mit Anil überein, dass die horizontale Nachführung um die Mittagszeit nicht optimal ist, da sich Cary 35 Grad nördlich des Äquators befindet.
Hier ist Wikipedia zum Thema Solar Tracking:
Mehrere Hersteller [einschließlich SunPower] können einachsige horizontale Tracker liefern, die je nach Hersteller entweder durch passive oder aktive Mechanismen ausgerichtet werden können. In diesen wird ein langes horizontales Rohr auf Lagern gestützt, die auf Pylonen oder Rahmen montiert sind. Die Achse der Röhre liegt auf einer Nord-Süd-Linie. Auf dem Rohr sind Paneele montiert, und das Rohr dreht sich um seine Achse, um die scheinbare Bewegung der Sonne durch den Tag zu verfolgen. Da diese nicht in Richtung des Äquators geneigt sind, sind sie im Winter mittags nicht besonders effektiv (es sei denn, sie befinden sich in der Nähe des Äquators), erhöhen jedoch die Produktivität im Frühjahr und Sommer, wenn der Sonnenpfad hoch am Himmel liegt. Diese Geräte sind in höheren Breiten weniger wirksam. “
Vielen Dank für das interessante Datenvisualisierungsproblem (und die JMP-Austauschdatei).
A. Evangelista hat geschrieben: Ausgezeichnetes Blogthema und Präsentat ... A. Evangelista schrieb:
Ausgezeichnetes Blogthema und Präsentation! Hier ist eine Theorie, die man hinsichtlich des relativ kleinen Abfalls um Mittag berücksichtigen sollte. Die Sonnenkollektoren liegen mittags auf oder nahe an der Horizontalen, wodurch der Wind- und Warm- / Warmluftstrom unter den Paneelen behindert wird. Mit anderen Worten, es besteht eine etwas größere Tendenz, dass sich heiße Luft unter den Paneelen ansammelt, wenn sie alle in einer nahezu perfekten Ebene zueinander liegen. Auch mittags ist die Sonneneinstrahlung maximal. Daher sollten die Panel-Temperaturen für den Tag maximal sein.
Hersteller- und Solarliteraturliteratur zeigen eindeutig, dass Sonnenkollektoren einen Wirkungsgradverlust aufweisen, der umgekehrt proportional zur Temperatur ist - je heißer das Sonnenkollektor ist, desto niedriger ist die Leistung. Dieser Unterschied ist ziemlich klein, um sicherzugehen - in der Größenordnung von -0,10-0,35 Watt / Delta T (führt zu negativen Watt; Delta-Tempeeratur ist in Grad C) für eine 160-195 Watt-Platte.
Es wäre interessant, die Ausgabe gegen die Array-Temperatur und die Windgeschwindigkeit zu zeichnen. Besser noch, erwägen Sie, saisonale Daten zu sammeln, um die Stärke dieses Mittagstaus zu ermitteln.
Daniel schrieb: Ist Wärme ein Faktor? Wieder laut Wikip ... Daniel schrieb:
Ist Wärme ein Faktor? Laut Wikipedia sinkt der Wirkungsgrad der meisten kristallinen Siliziumsolarzellen um 0,50% / ° C und die meisten amorphen Zellen um 0,15-0,25% / ° C.
Douglas M Okamoto schrieb: Auf dem Foto des Solarparks ... Douglas M Okamoto schrieb:
Auf dem Foto des Solarparks deutet die Länge der Schatten, die von den Zaunpfosten im Vordergrund geworfen werden, auf den frühen Nachmittag an. Wenn sich die Sonnenkollektoren von Array B in unmittelbarer Nähe der Kamera befinden, erzeugen sie weiterhin Strom, wenn diese Schatten länger werden und die Sonne im Westen untergeht. Dies würde den Blip erklären, den ich in der Abenddämmerung beobachtete, als ich die Leistungskurven der beiden Arrays differenzierte. Wenn Array A-Sonnenkollektoren durch die im Hintergrund sichtbare Baumlinie abgeschattet werden, wird die Ausgangsleistung des Arrays B nachlassen, wenn die Sonne im Osten aufgeht, wie Anil vermutete und Xan gestern per E-Mail bestätigte.
Xan Gregg hat geschrieben: Gute Arbeit, Kommentatoren! Vielen Dank. Die wichtigsten ... Xan Gregg schrieb:
Gute Arbeit, Kommentatoren! Vielen Dank. Die Hauptfaktoren sind der Schatten und die Rotation, wie Anli erwähnt hat, aber er vermutete die falsche Rotationsachse.
Basierend auf den Januar-Daten, die ich gesehen habe, ist der Einbruch im Winter viel ausgeprägter, was durch das Material, das Doug gefunden hat, gestützt wird.
Es wird interessant sein zu versuchen, den Temperatureffekt zu erkennen, nachdem wir mehr Daten haben - ich frage mich, ob dies für die morgendliche Ausgabe etwas höher ist als für den Nachmittag.
Mark Aldon Weiss hat geschrieben: Sehr netter Punkt. In meiner Arbeit - w ... Mark Aldon Weiss schrieb:
Sehr netter Punkt. In meiner Arbeit - mit einem so genannten Vibrationsmuster-Magnetometer - gibt es das, was ich als "Polspalttemperatureffekt" oder "Pickup-Spulentemperatureffekt" bezeichne. Der sich ändernde Widerstand der Aufnehmerspulen mit der Temperatur manifestiert sich als falsch gemeldete Änderung der Magnetisierung (Emu) der Probe. Ich entwickelte eine empirische Korrektur für den Effekt zusammen mit einer rigoros eingehaltenen Methode (einschließlich Stoppuhr und Thermometer mit 0,1 ° C) zur Bestimmung der Polspaltemperatur, um den systematischen Fehler zu kompensieren. Ich denke, die Botschaft ist, dass Wissenschaftler und Statistiker immer vor systematischen Fehlern oder Veränderungen oder Temperatureinflüssen gewarnt werden sollten. Mein empirisch entwickeltes (hauptsächlich lineares, aber auch ein kleines quadratisches Glied) stimmte übrigens hervorragend mit einem mathematischen MathCAD-Modell überein, das von IEEE-Leuten bezüglich Temperatur und Widerstand veröffentlicht wurde. (Obwohl dieses Modell linear ist, denke ich, dass meine kleine Komponente zweiter Ordnung darin liegt, dass ich die Lufttemperatur der Polspalte messe - nicht die Drahttemperatur der Aufnehmerspulen.) Jedenfalls denke ich, dass jeder auf Temperatureinflüsse achten sollte.
William Burke hat geschrieben: Anli, ich denke, dass Hitze Pr ... William Burke schrieb:
Anli,
Ich denke, dass Hitze die Mittagsdips produziert.
Ich habe gehört, dass Solarzellen nicht besonders viel Wärme mögen, und der Grund dafür ist, dass die Leistung am Mittag abfällt.
Chris W hat geschrieben: Es liegt nicht an der Zellentemperatur, der insgesamt ... Chris W schrieb:
Dies ist nicht auf die Zellentemperatur zurückzuführen. Die gesamte einfallende Strahlung folgt dem gleichen Diagramm wie die AC-Ausgangsleistung.
Sajal Aggarwal hat geschrieben: Der Mid-Day taucht in die Kraftkurve ein ... Sajal Aggarwal schrieb:
Die Mid-Day-Einbrüche in der Leistungskurve der Arrays treten auf, weil der Wechselrichter-Wirkungsgrad einbricht, nachdem die Last über 80% angestiegen ist.
Versuchen Sie, die Effizienz (Wechselstromausgang / Gleichstromeingang) und die Last darzustellen. Sie werden überrascht sein, es zu sehen
